(57)【要約】【課題】プリント基板２に実装されたケージ１に対して、光送受信モジュール３の挿抜でプリント基板２上に発生する金属くずを軽減する。【解決手段】光送受信モジュール３のケース両側面に非導電体板３ａを実装する。または、光送受信モジュール３のケース両側面の表面粗さを２.４ａ以下とするよう加工する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラッチ用の板ばねを有するケージとの間で前記板ばねとその一面を摺動しながら挿抜するプラガブルモジュールであって、
前記一面の前記板ばね摺動部は、非導電性かつ前記板ばねより硬度が柔らかい部材で構成されていることを特徴とするプラガブルモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のプラガブルモジュールであって、
前記部材はメチルメタアクリレートまたは４フッ化エチレンであることを特徴とするプラガブルモジュール。
【請求項３】
ラッチ用の板ばねを有するケージとの間で前記板ばねとその一面を摺動しながら挿抜するプラガブルモジュールであって、
前記一面の摺動部は、表面粗さを２.４ａ以下に表面加工されていることを特徴とするプラガブルモジュール。
【請求項４】
ヒートシンクを取り付けたケージとの間で前記ヒートシンクとその一面を摺動しながら挿抜するプラガブルモジュールであって、
前記一面の摺動部は、表面粗さを２.４ａ以下に表面加工されていることを特徴とするプラガブルモジュール。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のプラガブルモジュールであって、
前記一面の摺動部は、表面粗さを１.６ａ以下に表面加工されていることを特徴とするプラガブルモジュール。
【請求項６】
金属製ケースを有するプラガブルモジュールを保持し、プリント基板に実装されるケージであって、
前記プラガブルモジュールを把持する一対の板ばねの少なくとも摺動面を非導電材料で形成することを特徴とするケージ。
【請求項７】
請求項６に記載のケージであって、
前記非導電材料は、４フッ化エチレンまたはポリブチレンテレフタレートであることを特徴とするケージ。
【請求項８】
金属製ケースを有するプラガブルモジュールを保持し、プリント基板に実装されるケージであって、
前記プラガブルモジュールとの接触面は非導電性の材料を用い、前記非導電性の材料の少なくとも３面を金属ケースで覆われたことを特徴とするケージ。
【請求項９】
請求項８に記載のケージであって、
前記非導電材料は、ポリブチレンテレフタレートであることを特徴とするケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラガブルモジュールおよびケージに係り、特にプラガブルモジュールの挿抜による金属粉の発生を抑制されたプラガブルモジュールおよびケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
光送受信モジュールの複数のベンダーは、マルチソースアグリーメント（ＭＳＡ：Multi-Source Agreement）を組んで、同一仕様の光モジュールを設計・製造している。１０Ｇｂｉｔ用の光送受信モジュール（ＸＦＰ：10 Gigabit Small Form Factor Pluggable）の仕様は、非特許文献１に記載がある。図１を用いてＸＦＰの構造を簡単に説明する。電子回路を形成したプリント基板２には、スロット状の開口部と上部開口部を有する箱型のケージ１が取り付けられている。ケージ１は、板金加工で加工され、表面にはすずめっきが施されている。ケージ１の奥には電気接点１ｂがあり、開口部から挿入された光送受信モジュール３と電気的に接続する。
【０００３】
ケージ１の側面には、板ばね１ａが溶接されている。この板ばねは、ケージ１と光送受信モジュール３とが電気的に接続された時点で、光送受信モジュール３の側面の図示しない穴部と勘合する。この結果、板ばね１ａは、光送受信モジュール３をラッチする。光送受信モジュール３を抜くときは、ケージ１が備える図示しないラッチ解除機構で板ばねを戻したあと、ケージ１から引き抜く。ケージ１との光送受信モジュール３の挿抜時には、板ばね１ａが光送受信モジュール３の側面を摺動する。
【０００４】
また、図２に示すようにケージ１の上部開口部に、アルミ製ヒートシンク９を取り付けることがある。ヒートシンク９は光送受信モジュール３の放熱用であり、熱抵抗を少なくするため両者を密着させる必要がある。すなわち、ヒートシンク９を取り付けた状態のケージ１との光送受信モジュール３の挿抜時には、ヒートシンク９が光送受信モジュール３の上面を摺動することになる。
なお、ケージおよびヒートシンクと光送受信モジュールとは、一体で使用するものであるが、光送受信モジュールのユーザは、それらを別々のベンダーから購入している。また、ケージに挿入するのは光送受信モジュールとは限らず、電気インターフェースの送受信モジュールも可能である。このようなモジュールを、プラガブルモジュールと呼ぶ。
【０００５】
【非特許文献１】SFF Committee、”10 Gigabit Small Form Factor Pluggable Module”、2004年４月13日、XFP MSA、[平成１７年１２月２２日検索]、インターネット、<URL:http://www.xfpmsa.org/XFP_SFF_INF_8077i_Rev4_0.pdf>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ケージに、金属ケースの光送受信モジュールを挿抜した場合、金属と金属の擦れ合いにより、板ばね、ヒートシンク、金属ケースのいずれかに金属くずが発生してしまう。
こうして発生する金属くずの大きさ次第では、プリント基板２上に実装されている電子部品、配線間のショートの原因となる。この対策として、光送受信モジュールのケースをプラスチックのような非導電体とした場合、放熱効果が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ケージと摺動する部分を非導電性でケージ側部材より硬度の軟らかい部材で構成する。または、ケージまたはヒートシンクと摺動する部分の表面粗さを２.４ａ以下とする。
【０００８】
他の手段として、金属製ケースを有するプラガブルモジュールを保持し、プリント基板に実装されるケージのプラガブルモジュールを把持する一対の板ばねの少なくとも摺動面を非導電材料で形成する。
【０００９】
また、金属製ケースを有するプラガブルモジュールを保持し、プリント基板に実装されるケージのプラガブルモジュールとの接触面は非導電性の材料を用い、非導電性の材料の少なくとも３面を金属ケースで覆う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ケージまたはヒートシンクとの摺動により発生する金属くずを減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施の形態について、実施例を用いて図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施例は光送受信モジュールとして説明するが、電気送受信モジュール、光送信モジュール、光受信モジュール等のプラガブルモジュールにも適用可能である。
【実施例１】
【００１２】
実施例１を図３ないし図５を用いて説明する。ここで、図３はケージへの光送受信モジュールの挿入状態を説明する斜視図である。図４および図５は光送受信モジュールの正面図である。
【００１３】
図３では、プリント基板２に実装されたケージ１に、両側面にアクリルシート３ａを貼り付けた光送受信モジュール３が挿入されている。図４に示すようにアクリルシートは、光送受信モジュールの側面の、板ばね１ａと摺動する長さ方向全域に取り付けられている。アクリル（メチルメタアクリレート）シートの厚さは０.１ｍｍ、接着時の接着層の厚さを０.０５、キャスティングで製造する光送受信モジュール３のケース幅を１８.０５ｍｍとして、接着後の光送受信モジュールの外形をＭＳＡで定めた１８.３５ｍｍとしている。
【００１４】
本実施例では、金属である板ばね１ａとプラスチックであるアクリルとの摺動なので、当然弱いアクリル側が削り取られる。しかし、アクリルは非導電体であるので、仮にくずが発生しても、そのくずが原因でプリント基板部でのショートは発生し得ない。
【００１５】
本実施例では、非導電性のプラスチックであるアクリルシートを用いたが、非導電性であればこれに限られず、板ばねの硬度に近く、板ばねの硬度より軟らかいものが好ましい。４フッ化エチレンのように摺動性に優れた樹脂でもよい。
本実施例に拠れば、ケース材料を放熱性の高い金属を用いたまま金属くずを発生し得ない。
【００１６】
ここで、実施例１の変形例について図５を用いて説明する。図５において、光送受信モジュール３のケース両側面は、その高さ方向中央に幅４.５ｍｍ深さ０.１５ｍｍの溝が加工され、幅４.０ｍｍ厚さ０.１ｍｍアクリルシート３ｂが貼り付けられている。ここで、アクリルシート３ｂの幅は、この方向の板ばね寸法が３.０ｍｍであることにより決まっている。したがって、アクリルシート３ｂの幅の最小寸法は３.０ｍｍであるが、より好ましくは４.０ｍｍである。
この変形例によっても、ケース材料を放熱性の高い金属を用いたまま金属くずを発生し得ない。
【実施例２】
【００１７】
実施例２を図６および図７を用いて説明する。ここで、図６は板ばねとの摺動で発生する金属くずの質量とケースの表面粗さの関係を説明するグラフである。図７は板ばねとの摺動で発生する金属くずの最大長さとケースの表面粗さの関係を説明するグラフである。
【００１８】
図２の説明では、ヒートシンク９を取り付けた状態のケージ１への光送受信モジュール３の挿抜時には、ヒートシンク９が光送受信モジュール３の上面を摺動すると説明した。しかしながら、ヒートシンクと光送受信モジュールとは、面で接触するので、ヒートシンクを取り付けた状態のケージとの光送受信モジュールの挿抜には、大きな力が必要である。
【００１９】
発明者等はヒートシンクとの摺動による金属くずの発生が仮にあったとしても、光送受信モジュールのケースの表面粗さが小さければ、金属くずの量が減少し、最大長さが短くなると考えて以下に示す実験を行った。その実験には、キャスティング後のケース側面の表面粗さ３.２ａ（Ｒａによる）、ケース側面の表面研磨により２.４ａ、１.６ａの３種類のサンプルを用いた。その実験は、図１の構成で、５０回ケージとの挿抜を実施し、板ばねとケース両側面とを摺動させ、発生した金属くずを集め、その質量と、最大長さを測定した。
【００２０】
図６では、金属くずは表面粗さ３.６ａの時４５ｍｇであったのに対し、１.６ａでは、１５ｍｇと３分の１となった。一方、図７では、金属くずの最大長さは表面粗さ３.６ａの時１７０μｍ（マイクロメータ）であったのに対し、１.６ａでは、９０μｍと２分の１となった。
【００２１】
実際には、挿抜を５０回行うことは無いことから、発明者の知見によれば、金属くずの発生は、ケース側面の表面粗さを２.４ａ（ピークツーピーク約５μｍ）程度まで加工すれば、ＸＦＰに適用できる。また、より好ましくは１.６ａ（ピークツーピーク約３μｍ）程度である。
【００２２】
また、同様にケースの上面の表面粗さを２.４ａ（ピークツーピーク約５μｍ）程度まで加工すれば、光送受信モジュールに適用できる。また、より好ましくは１.６ａ（ピークツーピーク約３μｍ）程度である。この表面加工によれば、光送受信モジュールと、ヒートシンクとの間の熱絶縁層である空気層が薄くなり、放熱の改善も図ることができる。
【００２３】
なお、表面加工は、表面研磨のような機械的方法以外にも表面処理のような化学的方法があり、これらに限られない。
本実施例に拠れば、ケース材料を放熱性の高い金属を用いたまま金属くずを大幅に低減できる。また、放熱の改善ができる。
【実施例３】
【００２４】
実施例３を図８および図９を用いて説明する。ここで、図８および図９はケージの斜視図である。図８に示すケージ１はプリント基板２に実装されている。ケージ１の板ばね１ｂは、板ばねの光送受信モジュールとの摺動面に４フッ化エチレンを厚さ０.５ｍｍでコーティングし、非コーティング部でケージ１に溶接された構造である。なお、プリント基板２には図示しない表面配線および電子部品が実装されている。板ばね１ｂは、１対として形成し、ケージ１の中で光送受信モジュールを把持する。
【００２５】
４フッ化エチレンは滑り性に優れたエンジニアリングプラスチックであり、板ばねにコーティングすることで、板ばね１ｂはばね性と滑り性を同時に備えることができる。
【００２６】
図９において、ケージ１０はプリント基板２に実装されている。また、ケージ１０の周囲はアルミ製金属ケース１１がプリント基板２に実装されている。ケージ１０は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：PolyButylene Terephthalate）の成型加工で作成する。なお、プリント基板２には図示しない表面配線および電子部品が実装されている。
【００２７】
ＰＢＴは、ばね性と優れた耐摩耗性を有するエンジニアリングプラスチックである。したがって、板ばね１０ｂは、光送受信モジュールと摺動しても、磨耗はほぼ無く、たとえ磨耗したとしても非導電性くずが発生するのみである。ここで、金属ケース１１はプリント基板２で接地され、ケージ１０の少なくとも３面を、ＥＭＩシールドする。なお、ケージ１０のプリント基板２接触部は、プリント基板２でシールドする。ここで、ケージは、金属ケースを含めて呼ぶ場合がある。
【００２８】
本実施例に拠れば、ケージの少なくとも光送受信モジュールとの摺動部を非導電性とすることで、金属くずの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ＸＦＰとケージの関係を説明する斜視図である。
【図２】ヒートシンクとＸＦＰの関係を説明する透視側面図である。
【図３】ケージへの光送受信モジュールの挿入状態を説明する斜視図である。
【図４】光送受信モジュールの正面図である。
【図５】変形例の光送受信モジュールの正面図である。
【図６】板ばねとの摺動で発生する金属くずの質量とケースの表面粗さの関係を説明するグラフである。
【図７】板ばねとの摺動で発生する金属くずの最大長さとケースの表面粗さの関係を説明する図である。
【図８】ケージの斜視図である。
【図９】ケージの斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…ケージ、１ａ…板ばね、１ｂ…板ばね、２…プリント基板、３…光送受信モジュール、３ａ…アクリルシート、３ｂ…アクリルシート、９…ヒートシンク、１０…ケージ、１０ｂ…板ばね、１１…金属ケース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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